Telechargé par Vile Black

B-IntroductionSystemes

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Introduction aux
systèmes d'exploitation
des ordinateurs
Système informatique

Définition :
 C’est
l’ensemble des matériels et logiciels
destinés à réaliser des tâches qui mettent en jeu
le traitement automatique de l'information.
L’objectif d’un système informatique est
d’automatiser le traitement de l’information.
 Un système informatique est constitué de
deux entités : le matériel et le logiciel.

2
Système informatique
Unité centrale
3
Fonctions de base
d’un système informatique

Communication avec l'utilisateur



Calcul (ou traitement)


élaboration des résultats à partir des données
Séquencement



entrée : entrée des information à traiter : les données
sortie : communication des résultats
Les opérations sont exécutées l'une après l'autre selon un certain plan
appelé un programme.
Le choix d'une opération peut éventuellement dépendre du résultat des
opérations précédentes
Mémorisation


Les données et les résultats doivent pouvoir être mémorisés
La séquence des opérations à effectuer (programme) est également
mémorisée
4
Exploitation d’un système informatique
5
Système informatique : le logiciel

Un système informatique est composé de deux
niveaux bien distincts : le système d’exploitation
et les applications.
 L’objectif
du logiciel est d’offrir aux utilisateurs des
fonctionnalités adaptées à leurs besoins.
 Le principe est de masquer les caractéristiques
physiques du matériel.
 La solution consiste à structurer en couches le
logiciel, chacune offrant des services de plus en plus
évolués au niveau supérieur.
6
Système informatique : le logiciel
7
Système informatique en réseau
8
Système d’exploitation


Le système d'exploitation (SE, en anglais Operating
System ou OS) est un ensemble de programmes
responsables de la liaison entre les ressources
matérielles d'un ordinateur (Hardware) et les
applications de l'utilisateur (traitement de texte, jeu
vidéo...) (Software).
Il assure le démarrage de l'ordinateur, et fournit aux
programmes applicatifs des interfaces standardisées
pour l’accès aux périphériques.
9
Services à fournir pour l’exploitation
d’un système informatique






Gestion d’activités : exécution des programmes
Gestion de la mémoire centrale,
Gestion de la mémoire de masse (disques),
Communication avec les périphériques : pilotage des
unités d'échanges
Partage des ressources entre plusieurs usagers (pour les
systèmes multi-utilisateurs) => protection de l’information
et des ressources
Communication avec l'utilisateur par l'interprétation d'un
10
langage de commande (shell)
Système d’exploitation

Fonctions : fournir des services adaptés aux
problèmes usuels :
 la
gestion de l'information : désignation, stockage,
recherche, communication
 la préparation et la mise au point de programmes
 l‘exécution de programmes (applications)

L'ensemble des services fournis aux usagers
constitue une nouvelle machine souvent qualifiée
d'abstraite ou de virtuelle.
11
Interface du système informatique


L'interface du système informatique est constituée
des outils disponibles pour accéder aux services
fournis.
Ces outils définissent le langage de la machine
abstraite qui permet aux usagers de communiquer
avec le système.
12
Organisation schématique d'un
système informatique

Les fonctions communes à une grande majorité des
applications sont réalisées par un ensemble de programmes
appelés logiciel de base.
exemples :



la gestion de fichiers et de répertoires (dossiers),
l’impression de documents
Un logiciel d'application réalise une application spécifique
en utilisant des services fournis par le logiciel de base.
exemples : traitement de texte, tableur
13
Organisation schématique d'un système
informatique : modèle en couches
Interface du système
informatique tout entier
(machine virtuelle 2)
Interface des fonctions
communes
(machine virtuelle 1)
Machine réelle
La frontière entre les niveaux
est assez floue :
• application
• logiciel de base
• machine
Logiciels d'application
Logiciel de base
Matériel
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Logiciel de base et
système d'exploitation
Dans le logiciel de base on
distingue habituellement deux
niveaux :
• les outils et services :
compilateur, chargeur, utilitaires ;
• le système d'exploitation :
couche inférieure, plus proche de
la machine.
Logiciels d'application
Outils, services
Système
d'exploitation
Matériel
Outils et services sont interchangeables et
peuvent être partiellement ou complètement absents
Par opposition le système d’exploitation est indispensable,
c’est lui qui masque le matériel
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Définition du système d'exploitation
C'est l'ensemble de programmes qui
fournissent tous les services nécessaires à la
gestion de l'ordinateur.
Il fournit les fonctions permettant :

la réalisation de la machine virtuelle qu'il
représente,
 la gestion et le partage des ressources.
16
Fonctions du système d'exploitation


Gestion de l'information : structuration,
conservation, transfert, désignation de
l'information. Fonction réalisée par le
Système de Gestion de Fichiers (SGF).
Fonction d'exécution : exécution de
programmes en séquence, en parallèle,
composition de programmes. Fonction
réalisée par l'interprète du langage de
commande.
17
Fonctions du système d'exploitation

Gestion des ressources physiques
 allocation
de la mémoire principale,
 allocation de la mémoire secondaire,
 allocation des organes d'entrée-sortie,
 allocation du processeur


Partage et échange d'informations entre usagers:
messagerie, liens symboliques, gestion des droits
d'accès.
Protection mutuelle des usagers.
18
Fonctions du système d'exploitation

Services divers :
 aide
à la mise au point de programmes (débogueurs),
 traitement des défaillances,
 mesure du temps,
 facturation des ressources,
 statistiques d'utilisation des ressources,
 mesure de performances,
 etc.
19
Modèle en couche
20
Modèle en couche
21
Noyau
Le noyau d’un système d’exploitation est le logiciel qui assure :
 la communication entre les logiciels et le matériel ;
 la gestion des divers logiciels exécutés sur une machine
(tâches) : lancement des programmes, ordonnancement, … ;
 la gestion du matériel : mémoire, processeur, périphérique,
stockage, ...
La majorité des systèmes d’exploitation est construite autour de
la notion de noyau, c’est-à-dire d’un programme unique
responsable de la communication entre le matériel et le logiciel.
22
Importance du langage de commande

C'est un point clé du système d'exploitation, on
distingue:
 Langages
de commande textuels qui sont puissants
mais difficiles à utiliser par un utilisateur non initié :
Shell Windows (issu des commandes MS-DOS),
 Shell UNIX.

 langages
de commandes graphiques d'usage plus
simple mais plus limités, par exemple :
Bureaux Windows ou MacOS,
 X-Windows, Gnome ou KDE sous UNIX
 Interfaces Android, iOS pour les appareils mobiles

23
Classes de systèmes d'exploitation

Systèmes mono-usager

MS-DOS (Microsoft)
 Premières versions de MacOS
 Premières versions de Windows (Microsoft)
 Palm OS, Android, iOS

Systèmes multi-usagers

UNIX, Linux, Android 4.3
 Windows récents (NT, 2000, XP, Vista, 7, 8), MacOS
 Tous les systèmes des gros ordinateurs
("mainframes")
24
Exemples de systèmes
d’exploitation
L’ordinateur personnel
26
L’ordinateur personnel

Usages :
 création, conservation, désignation de
 exécution de programmes,
 création de nouveaux programmes.

fichiers,
Qualités attendues :
 efficacité
(bonne exploitation des capacités),
 simplicité d'utilisation,
 facilité d'extension par adjonction


de nouveaux programmes
de nouveaux périphériques
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Système à temps partagé
Fonctions d’un système d’ordinateur
personnel
+ Gestion des utilisateurs
espaces de travail, droits d’accès
+ Partage de ressources
imprimantes, disques, etc.
+ Gestion des communications
informations partagées,
communication entre utilisateurs
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Contrôle de procédé
Dans une usine de produits chimiques :
synthèse de C à partir de A et de B
vannes
A
B
C
capteur
signaux
de mesure
signaux
de commande
Enregistrement
29
Contrôle de procédé
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Contrôle de procédé
Le système
 peut
agir sur des organes externes
 prend en compte le temps (déclenchements
périodiques de contrôles)
 enregistre de l'information : journalisation
Caractéristiques des applications "temps réel"
(surveillance médicale, robots, missiles, etc.)
Principale qualité attendue : la fiabilité
 le
système doit avoir un fonctionnement qui
corresponde exactement aux spécifications.
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Les systèmes à transactions
Exemples :
 Systèmes de réservation de places dans
des trains ou des avions,
 Systèmes d'achat à distance.
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Les systèmes à transactions
Fonctions :
 gère
un ensemble d'informations ou une base
de données de taille importante,
 exécution d'un certain nombre d'opérations
prédéfinies, ou transactions, portant sur ces
informations ; opérations souvent interactives,
 grand nombre de points d'accès et grand
nombre de transactions simultanées.
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Les systèmes à transactions
Qualités attendues :

disponibilité : les temps de réponse doivent
satisfaisants,
 fiabilité,
 robustesse : capacité de tolérer des pannes.
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